浅谈基因治疗教材.ppt

基因治疗（gene therapy）是指将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病，以达到治疗目的。也就是将外源基因通过基因转移技术将其插入病人的适当的受体细胞中，使外源基因制造的产物能治疗某种疾病。 从广义说，基因治疗还可包括从DNA水平采取的治疗某些疾病的措施和新技术。 1、种系基因疗法 在种系基因治疗的情况下，生殖细胞，即精子或卵子，通常依据功能基因被修改整合进入基因组中。因此，这种通过治疗后的改变可以遗传且能传给后代。 许多司法管辖区禁止在人类身上应用这一治疗手段，因为种种技术与伦理问题。 二、基因治疗的类型 2、体壁基因治疗(Somatic gene therapy) 在体细胞基因治疗的情况下，治疗基因转移到病人的体细胞。任何基因的修改和产生的效果将只体现在接受治疗的病人身上，并不会被病人的子女或后人继承，这主要与体细胞的性质与功能有关。 基因治疗的基本方法 基因矫正 (gene correction) 基因置换 (gene replacement) 基因增补 (gene augmentation) 基因失活 (gene inactivation) (一)治疗性基因的获得 (二)基因载体的选择 (三)靶细胞的选择 (四)基因转移方法 (五)转导细胞的选择鉴定 (六)回输体内 三、基本程序： （一）治疗性基因的获得： 应用重组DNA和分子克隆技术结合基因定位研究成果，已有不少基因并将会有更多人类基因被分离和克隆，这是基因治疗的前提。 在当代分子生物技术条件下，一般来说，只要有基因探针和准确的基因定位，任何基因都可被克隆。除此，现在既可人工合成DNA探针，还可用DNA合成仪在体外人工合成基因。? （二）基因载体： 病毒：所有的病毒结合到他们的宿主细胞，引入它们的基因物质作为其宿主细胞复制循环的一部分。宿主细胞将执行这些指令并产生更多的病毒副本。 反转录病毒：当反转录病毒感染宿主细胞，其RNA将与一些酶共同作用，即逆转录酶和整合酶，进入细胞。 反转录病毒 腺病毒：是携带以双链DNA为遗传物质的病毒。感染宿主细胞时，同时也将它们的DNA引入到宿主的DNA分子中。 腺相关病毒：来自于parvovirus病毒家族，是拥有单链DNA的基因组的小型病毒。 顺式反式作用元件：复制缺陷型载体始终包含一个“传输结构”。它携带那些对基因功能执行相关的基因序列，包装序列，复制和在必要时启动反转录。 单纯疱疹病毒：是一种人类嗜神经病毒。这主要是研究基因在神经系统的传递。 非病毒方法 裸DNA 寡核苷酸：合成的寡核苷酸的用途是灭活疾病过程有关的基因 （三）选择靶细胞的原则： 　　①必须较坚固，足以耐受处理，并易于由人体分离又便于输回体内； 　　②具有增殖优势，生命周期长，能存活几月至几年，最后可延续至病人的整个生命期； 　　③易于受外源遗传物质的转化； 　　④在选用反转录病毒载体时，目的基因表达最好具有组织特异性的细胞。 靶细胞主要分为两大类： 　(1)生殖细胞基因治疗：将正常基因转移到患者的生殖细胞使其发育成正常个体。基因的这种转移一般只能用显微注射，只适用排卵周期短而次数多的动物。 (2)体细胞基因治疗：将正常基因转移到体细胞，理想措施是将外源正常基因导入靶体细胞内染色体特定基因座位，用健康的基因确切地替换异常的基因，使其发挥治疗作用。 1）化学法：将正常基因DNA（及其拷贝）与带电荷物质和磷酸钙、DEAE－葡萄糖或与若干脂类混合，形成沉淀的DNA微细颗粒，直接倾入培养基中与细胞接触。 由于钙离子有促进DNA透过细胞有作用，某些化合物可扰乱细胞膜，故可将DNA输入细胞内，并整合于受体细胞的基因组中，在适当的条件下，整合基因得以表达，细胞亦可传代。 这种方法简单，但效率极低，一般1000－100000个细胞中只有一个细胞可结合导入的外源基因。 （四）基因转移方法： 2）物理法：包括电穿孔法和直接显微注射法。 　　①电穿孔法：电穿孔法是将细胞置于高压脉冲电场中，通过电击使细胞产生可逆性的穿孔，周围基质中的DNA可渗进细胞，但有时也会使细胞受到严重损伤。 　　②显微注射法：显微注射是在显微镜直视下，向细胞核内直接注射外源基因。 在动物实验中，应用这种方法将目的基因注入生殖细胞，使之表达而传代，这样的动物就称为转基因动物。 3）同源重组法：将外源基因定位导入受体细胞的染色体上，在该座位因有同源序列，通过单一或双交换，新基因片段替换有缺陷的片段，达到修正缺陷基因的目的。 4）病毒介导基因转移：通过转换方式完成基因转移，即以病毒为载体，将外源目的基因通过基因重组技术，将其组装于病毒上，让这种重组病毒去感染